【摘要】：冻土的抗压强度与蠕变特性作为冻土的重要性质之一,是冻土工程这一学科中研究的主要内容。从冻土工程学科存在开始,就有大量的研究与试验围绕着这两方面进行了。而由于冻土的多相性造成其物理力学性质的复杂,很难用简单的数学模型说明冻土的抗压强度及模拟冻土蠕变的全过程。此外,由于不同地质条件、温度、荷载、土壤类别、冻结时间和应力历史条件等因素对冻土的抗压强度及蠕变特性的影响权重不同,故而研究各不同影响因素下冻土的抗压强度及蠕变模型对冻土工程的理论研究及工程施工具有重要意义。自上世纪五十年代开始,各国学者就对冻土的抗压强度及蠕变模型做了各类试验及理论研究。对冻土的抗压强度而言,主要是由冻土的应力-应变关系曲线上的特征应力确定。该曲线是由冻土的单轴抗压强度试验获得。而蠕变模型理论能基本上反映所描述的冻土的应力、应变与时间的本构关系,合理的本构关系应该建立在对某一种特定的材料进行蠕变试验的基础上来适当地加以选用。对于冻土的蠕变形态则可以采用粘弹性的力学模型,也可以采用各种经验公式进行描述。现如今,有较多学者采用分数阶导数蠕变模型研究冻土的蠕变特性。分数导数实际上是Abel核函数的Volterra型积分,它可以建立温度等因素的分数导数模型,可以精确地拟合冻土的蠕变过程,而且形式简单、统一,在计算过程中需要调整的参数很少,往往比经典的Maxwell模型、经典的Kelvin模型、经典的三元件固体模型、经典的Burgers模型、经典的西元模型都要精确很多。对于冻土的抗压强度而言,本文主要研究了土的类型、温度、含水率及含盐量四个方面对冻土抗压强度的预测的影响,并建立了冻土的抗压强度预测模型。而对于冻土的蠕变模型,经典Kelvin模型,经典三元件固体模型固然可以描述冻土的蠕变过程,但对于长期的蠕变过程模拟效果不好,且没有考虑土的类型、温度、含水率及含盐量等方面的影响,所以本文在经典KELVIN模型的基础上引入部分相关参数并做分数阶导数分析,建立了新的考虑上述因素的分数阶导数蠕变模型,再经过粒子群算法优化,使该模型更符合冻土的物理特性及工程实际。图[58]表[26]参[80]
【学位授予单位】：安徽理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TU445
【图文】：
技术路经
图２邋ＷＤＴ－１００冻土试验机逡逑
【参考文献】
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2712164
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